陈杰:大功率柴油发动机缸体生产线运行仿真与优化论文

陈杰:大功率柴油发动机缸体生产线运行仿真与优化论文

本文主要研究内容

作者陈杰(2019)在《大功率柴油发动机缸体生产线运行仿真与优化》一文中研究指出:大功率柴油机在船舶、发电、车辆等行业得到了大量的应用,尤其是作为重载汽车的动力时具有明显的优势,车辆动力在国际上已经形成了“柴油化”趋向。缸体作为发动机的主要零部件之一,是发动机安装所有零部件的基础。市场对汽车的巨量需求决定了缸体一般采用生产线进行大批量生产,而市场需求的增长,使国内大多数生产线面临设备使用率低、产能不足的问题。因此开展生产线优化工作,利用较低成本来提高生产线的设备使用率及生产效率是十分有必要的。本文针对柴油机缸体生产线的运行仿真与优化,主要研究工作如下:(1)利用虚拟加工仿真技术验证了柴油机缸体采用了工序分散原则的加工工艺流程及相关设备在大批量生产下的合理性。首先,本文结合柴油机缸体的技术要求、工艺等,对缸体的结构及其典型加工工序进行了分析。其次,使用UG NX加工模块对典型工序进行编程,获得了典型工序的数控(Numerical Control,NC)程序。最后,借助VERICUT仿真环境建立了数控机床DMU125FD的虚拟机床,将典型工序集中在一起进行虚拟加工仿真并将其与生产线实际状况进行对比。研究表明,柴油机缸体的大批量生产过程中,当前生产线所采用的分散加工工序并配合高效率的组合机床的加工方式是合理的。(2)利用Plant Simulation软件创建了面向对象的生产线运行仿真模型,并优化了生产线的配置。首先,根据生产线的现场布置及缸体的加工工艺,构建了面向对象的生产线运行仿真模型。其次,针对生产线各工序之间不平衡的问题,采用为各工位配置缓冲区的方式进行调整,并利用遗传算法求解得到了最佳的缓冲区配置位置。最后,通过仿真配置并联系生产实际,选择了合适的缓冲区配置方法:为第一和第二瓶颈工序分别配置容量为19和3的缓冲区,并安排线外机床定期清理缓冲区的积压工件。(3)建立了基于排队论的生产线数学模型,通过该模型获得了生产线的优化配置结果,并与仿真模型进行了对比与分析,提高了模型及优化方案的可信性。首先,分析了M/M/1/N排队系统,并获得了其状态概率方程。其次,通过分解法将含有N道工序的串联生产线分解为N-1组含有双工序单缓冲区的单元,建立了缸体生产线的数学模型。最后,通过改进的遗传算法得到了缓冲区的优化配置方案,该方案与仿真模型获得的结果基本一致,说明优化结果及所建立的两种模型具有较高的可靠性。本研究通过虚拟加工仿真验证了缸体生产加工流程及生产设备的合理性,创建了基于面向对象方法的缸体生产线运行仿真模型和基于排队理论的生产线的数学模型,并分别进行了缓冲区的配置优化,二者所得的优化结果基本一致,说明两种模型及优化结果具有较高的可靠性,为生产线的改造和优化提供了技术上的支持。

Abstract

da gong lv chai you ji zai chuan bo 、fa dian 、che liang deng hang ye de dao le da liang de ying yong ,you ji shi zuo wei chong zai qi che de dong li shi ju you ming xian de you shi ,che liang dong li zai guo ji shang yi jing xing cheng le “chai you hua ”qu xiang 。gang ti zuo wei fa dong ji de zhu yao ling bu jian zhi yi ,shi fa dong ji an zhuang suo you ling bu jian de ji chu 。shi chang dui qi che de ju liang xu qiu jue ding le gang ti yi ban cai yong sheng chan xian jin hang da pi liang sheng chan ,er shi chang xu qiu de zeng chang ,shi guo nei da duo shu sheng chan xian mian lin she bei shi yong lv di 、chan neng bu zu de wen ti 。yin ci kai zhan sheng chan xian you hua gong zuo ,li yong jiao di cheng ben lai di gao sheng chan xian de she bei shi yong lv ji sheng chan xiao lv shi shi fen you bi yao de 。ben wen zhen dui chai you ji gang ti sheng chan xian de yun hang fang zhen yu you hua ,zhu yao yan jiu gong zuo ru xia :(1)li yong xu ni jia gong fang zhen ji shu yan zheng le chai you ji gang ti cai yong le gong xu fen san yuan ze de jia gong gong yi liu cheng ji xiang guan she bei zai da pi liang sheng chan xia de ge li xing 。shou xian ,ben wen jie ge chai you ji gang ti de ji shu yao qiu 、gong yi deng ,dui gang ti de jie gou ji ji dian xing jia gong gong xu jin hang le fen xi 。ji ci ,shi yong UG NXjia gong mo kuai dui dian xing gong xu jin hang bian cheng ,huo de le dian xing gong xu de shu kong (Numerical Control,NC)cheng xu 。zui hou ,jie zhu VERICUTfang zhen huan jing jian li le shu kong ji chuang DMU125FDde xu ni ji chuang ,jiang dian xing gong xu ji zhong zai yi qi jin hang xu ni jia gong fang zhen bing jiang ji yu sheng chan xian shi ji zhuang kuang jin hang dui bi 。yan jiu biao ming ,chai you ji gang ti de da pi liang sheng chan guo cheng zhong ,dang qian sheng chan xian suo cai yong de fen san jia gong gong xu bing pei ge gao xiao lv de zu ge ji chuang de jia gong fang shi shi ge li de 。(2)li yong Plant Simulationruan jian chuang jian le mian xiang dui xiang de sheng chan xian yun hang fang zhen mo xing ,bing you hua le sheng chan xian de pei zhi 。shou xian ,gen ju sheng chan xian de xian chang bu zhi ji gang ti de jia gong gong yi ,gou jian le mian xiang dui xiang de sheng chan xian yun hang fang zhen mo xing 。ji ci ,zhen dui sheng chan xian ge gong xu zhi jian bu ping heng de wen ti ,cai yong wei ge gong wei pei zhi huan chong ou de fang shi jin hang diao zheng ,bing li yong wei chuan suan fa qiu jie de dao le zui jia de huan chong ou pei zhi wei zhi 。zui hou ,tong guo fang zhen pei zhi bing lian ji sheng chan shi ji ,shua ze le ge kuo de huan chong ou pei zhi fang fa :wei di yi he di er ping geng gong xu fen bie pei zhi rong liang wei 19he 3de huan chong ou ,bing an pai xian wai ji chuang ding ji qing li huan chong ou de ji ya gong jian 。(3)jian li le ji yu pai dui lun de sheng chan xian shu xue mo xing ,tong guo gai mo xing huo de le sheng chan xian de you hua pei zhi jie guo ,bing yu fang zhen mo xing jin hang le dui bi yu fen xi ,di gao le mo xing ji you hua fang an de ke xin xing 。shou xian ,fen xi le M/M/1/Npai dui ji tong ,bing huo de le ji zhuang tai gai lv fang cheng 。ji ci ,tong guo fen jie fa jiang han you Ndao gong xu de chuan lian sheng chan xian fen jie wei N-1zu han you shuang gong xu chan huan chong ou de chan yuan ,jian li le gang ti sheng chan xian de shu xue mo xing 。zui hou ,tong guo gai jin de wei chuan suan fa de dao le huan chong ou de you hua pei zhi fang an ,gai fang an yu fang zhen mo xing huo de de jie guo ji ben yi zhi ,shui ming you hua jie guo ji suo jian li de liang chong mo xing ju you jiao gao de ke kao xing 。ben yan jiu tong guo xu ni jia gong fang zhen yan zheng le gang ti sheng chan jia gong liu cheng ji sheng chan she bei de ge li xing ,chuang jian le ji yu mian xiang dui xiang fang fa de gang ti sheng chan xian yun hang fang zhen mo xing he ji yu pai dui li lun de sheng chan xian de shu xue mo xing ,bing fen bie jin hang le huan chong ou de pei zhi you hua ,er zhe suo de de you hua jie guo ji ben yi zhi ,shui ming liang chong mo xing ji you hua jie guo ju you jiao gao de ke kao xing ,wei sheng chan xian de gai zao he you hua di gong le ji shu shang de zhi chi 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自山东大学的陈杰,发表于刊物山东大学2019-07-16论文,是一篇关于柴油机缸体论文,虚拟加工论文,生产线论文,仿真论文,配置优化论文,排队论论文,山东大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自山东大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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